(57)【要約】【課題】  ろう付けによる接合方法を用いることなく、低温で信頼の高い接合を実現できる接合方法、及び接合剤を提供する。【解決手段】  ステンレス鋼と、当該ステンレス鋼に接合される被接合対象と、を接合する方法であって、前記ステンレス鋼及び前記被接合対象の間に、はんだ及び接合金属からなる接合剤を接触させる工程と、当該接合剤を前記ステンレス鋼及び前記被接合対象に接触させながら加熱処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼と、当該ステンレス鋼に接合される被接合対象と、を接合する方法であって、
前記ステンレス鋼及び前記被接合対象の間に、はんだ及び接合金属からなる接合剤を接触させる工程と、
当該接合剤を前記ステンレス鋼及び前記被接合対象に接触させながら加熱処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
箔状の前記接合金属の表面に、ペースト状の前記はんだを塗布することにより、前記接合剤を形成することを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
箔状の前記接合金属の表面に、メッキ法によって前記はんだを設けることにより、前記接合剤を形成することを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項４】
前記接合金属の粒子と、ペースト状の前記はんだとを混合させることにより、前記接合剤を形成することを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項５】
前記接合金属は、Ｎｉ又はＡｌであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記被接合対象は、ステンレス鋼とは異なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
前記被接合対象は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
ステンレス鋼と、当該ステンレス鋼に接合される被接合対象とを接合する接合剤であって、箔状の接合金属の表面にはんだが形成されていることを特徴とする接合剤。
【請求項９】
前記箔状の接合金属の表面に、ペースト状のはんだが塗布されていることを特徴とする請求項８に記載の接合剤。
【請求項１０】
前記箔状の接合金属の表面に、メッキ法によってはんだが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の接合剤。
【請求項１１】
ステンレス鋼と、当該ステンレス鋼に接合される被接合対象とを接合する接合剤であって、粒子状の接合金属及びペースト状のはんだが混合されていることを特徴とする接合剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法、及び接合剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属間の接合方法においては、ろう付けが一般的に知られている。ろう付けは、複数の被接合対象と接合剤とを用いることにより、被接合対象の融点より低い作業温度で、接合を実現するものである。このようなろう付けは、ＪＩＳ規格において作業温度が４５０℃より高温域での接合方法を意味している。また、当該ろう付けは、被接合対象の溶融が殆どない、接合界面に薄い合金層が形成されて接合強度が強い、作業温度が被接合対象の融点よりも低いので被接合対象の変形や材質変化の問題が少ない、異種材料の接合が可能である、等の利点を有している。近年では、被接合対象としてステンレス鋼（以下、ＳＵＳ鋼と称する。）を採用した場合に、当該ＳＵＳ鋼を良好な濡れ性で接合させるろう付け方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３６１４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなろう付けを行うには、被接合対象の接着性を十分に得るために、高融点のろう材を溶融させる必要がある。そのため、被接合対象とろう材を高温雰囲気内に曝さなければならない。
本発明は、このようなろう付けによる接合方法を用いることなく、低温で信頼の高い接合を実現できる接合方法、及び接合剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、融点が高いろう材（融点が６５０〜９００℃のＡｇ・Ｃｕ系硬ろう）を用いてＳＵＳ鋼と接合対象金属とを接合すると、高い接合温度によって金属組織の変質が生じること、また、ＳＵＳ鋼自体の濡れ性が劣ることに起因して、ＳＵＳ鋼と接合対象金属との接合が困難であるということを見出した。
そこで、本発明者は、上記に基づいて以下の手段を有する本発明を想到した。
【０００５】
即ち、本発明の接合方法は、ＳＵＳ鋼と、当該ＳＵＳ鋼に接合される被接合対象と、を接合する方法であって、前記ＳＵＳ鋼及び前記被接合対象の間に、はんだ及び接合金属からなる接合剤を接触させる工程と、当該接合剤を前記ＳＵＳ鋼及び前記被接合対象に接触させながら加熱処理を行う工程と、を含むことを特徴としている。
ここで、加熱処理とは、ろう付けを施す場合よりも低い温度雰囲気、具体的には４５０℃よりも低い温度域で行う処理である。
【０００６】
本発明においては、上記のように加熱処理が施されることにより、接合剤内部において接合金属の原子がはんだ内に拡散する。更に、拡散が進むことにより、ＳＵＳ鋼と接合剤との接触面、及び被接合対象と接合剤との接触面に金属間化合物が形成される。このような金属間化合物は、はんだに対する濡れ性が高い特性を有している。従って、ＳＵＳ鋼側に形成された金属間化合物と、被接合対象側に形成された金属化合物との間において溶融したはんだは、当該金属間化合物の面内に濡れ広がり、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを電気的に導通させ、また、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを固着させる。
このような加熱処理を施すことによって、はんだを溶融させる程度の温度でＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合するので、ろう付けと比較して低い温度による接合を実現できる。また、一般的にはんだ付け性が劣るＳＵＳ鋼の表面に、上記の金属間化合物が形成されることによって、良好な濡れ性ではんだが形成されるので、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを高い強度で接合することができる。従って、ＳＵＳ鋼の欠点であるはんだの濡れ性を高め、表面接触電気抵抗の低減化を実現できる。更に、このようにＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合させることができるので、当該ＳＵＳ鋼が有するばね性を利用することが可能となる。
【０００７】
更に、低温雰囲気下でＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合できるので、高い接合温度による金属組織の変質を防止できる。また、耐熱性が劣る被接合対象を接合する場合においては、ろう付けによる接合方法を採用することができないが、本発明によれば、当該耐熱性が劣る被接合対象とＳＵＳ鋼とを低温で接合することができる。
また、本発明によれば、被接合対象の少なくとも一部分に、例えば、半導体素子や有機機能素子が形成されていても場合には、当該素子の熱による劣化を抑制しながら、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを低温で接合することができる。
【０００８】
また、前記接合方法においては、箔状の前記接合金属の表面に、ペースト状の前記はんだを塗布することにより、前記接合剤を形成することが好ましい。また、前記接合方法においては、箔状の前記接合金属の表面に、メッキ法によって前記はんだを設けることにより、前記接合剤を形成することが好ましい。また、前記接合方法においては、前記接合金属の粒子と、ペースト状の前記はんだとを混合させることにより、前記接合剤を形成することが好ましい。
このようにすれば、上記の接合方法と同様の効果が得られる。
【０００９】
また、前記接合方法においては、前記接合金属は、Ｎｉ又はＡｌであることを特徴としている。
ここで、接合金属がＮｉである場合には、金属間化合物としてＦｅ−Ｎｉが形成される。また、接合金属がＡｌである場合には、金属間化合物としてＦｅ−Ａｌが形成される。
従って、当該Ｆｅ−Ｎｉ又はＦｅ−Ａｌの金属間化合物がＳＵＳ鋼及び被接合対象の表面に形成されることとなり、上記と同様の効果が得られる。
【００１０】
また、前記接合方法においては、前記被接合対象はＳＵＳ鋼とは異なることを特徴としている。
ここで、ＳＵＳ鋼とは異なるとは、例えば、電気回路等が形成されたプリント基板上の接続端子、金属配線が形成されたガラス基板上の接続端子、半導体装置が形成されたチップ上の接続端子、等が挙げられる。
このようにすれば、ＳＵＳ鋼と、当該ＳＵＳ鋼とは異なる材料と、を上記の接合方法によって接合することができる。そして、低温度で接合することができ、ＳＵＳ鋼を高い強度で接合することができ、また、導通性が優れた接合を実現できる。また、低温雰囲気下で接合することから、金属組織の変質を防止できる。また、プリント基板上の素子や、ガラス基板上の素子、或いは半導体チップ上における、熱による機能素子の劣化を防止できる。
【００１１】
また、前記接合方法においては、前記被接合対象は、ＳＵＳ鋼であることを特徴としている。
このようにすれば、同じＳＵＳ鋼を上記の接合方法によって接合することができる。そして、低温度で接合することができ、ＳＵＳ鋼を高い強度で接合することができ、また、導通性が優れた接合を実現できる。また、低温雰囲気下で接合することから、金属組織の変質や、熱による素子の劣化を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の接合剤は、ステンレス鋼と、当該ステンレス鋼に接合される被接合対象とを接合する接合剤であって、箔状の接合金属の表面にはんだが形成されていることを特徴としている。
本発明の接合剤をステンレス鋼と被接合対象との間に接触配置させて、加熱処理を施すことにより、接合剤内部において接合金属の原子がはんだ内に拡散する。更に、拡散が進むことにより、ＳＵＳ鋼と接合剤との接触面、及び被接合対象と接合剤との接触面に金属間化合物が形成される。このように金属間化合物は、その表面の濡れ性が高く、かつ、高い導電性を有している。また、ＳＵＳ鋼側に形成された金属間化合物と、被接合対象側に形成された金属化合物との間において溶融したはんだは、当該金属間化合物の面内に濡れ広がり、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを電気的に導通させ、また、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを固着させる。
従って、本発明の接合剤においては、ろう付けと比較して低い温度でＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合することができる。また、一般的にはんだ付け性が劣るＳＵＳ鋼の表面に、上記の金属間化合物が形成されることによって、良好な濡れ性ではんだが形成されるので、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを高い強度で接合することができる。従って、ＳＵＳ鋼の欠点であるはんだ付け特性を高め、表面接触電気抵抗の低減化を実現できる。更に、このようにＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合させることができるので、当該ＳＵＳ鋼が有するばね性を利用することが可能となる。
【００１３】
更に、低温雰囲気下でＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合できるので、高い接合温度による金属組織の変質を防止できる。また、耐熱性が劣る被接合対象を接合する場合においては、ろう付けによる接合方法を採用することができないが、本発明によれば、当該耐熱性が劣る被接合対象とＳＵＳ鋼とを接合することができる。
また、本発明によれば、被接合対象の少なくとも一部分に、例えば、半導体素子や有機機能素子が形成されていても場合には、当該素子の熱による劣化を抑制しながら、ＳＵＳ鋼と被接合対象とを接合することができる。
【００１４】
また、前記接合剤においては、前記箔状の接合金属の表面に、ペースト状のはんだが塗布されていることが好ましい。また、前記接合剤においては、前記箔状の接合金属の表面に、メッキ法によってはんだが設けられていることが好ましい。
また、本発明の接合剤は、ＳＵＳ鋼と、当該ＳＵＳ鋼に対向して配置された対向金属と、を接合する接合剤であって、粒子状の接合金属と、ペースト状のはんだとが混合されていることが好ましい。
このようにすれば、上記の接合剤と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の接合方法、及び接合剤について、図面を参照して説明する。
なお、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺を異ならせてある。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態を説明するための図であって、接合方法の工程図を示している。
図２は、本実施形態の接合方法において用いられるリフロー炉を説明するための図である。
まず、図１（ａ）に示すように、接合をするための２つの金属材料として、ＳＵＳ金属（ステンレス鋼）１０と銅金属（被接合対象）２０を用意する。そして、当該ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０の間に、接合剤３０を配置し、当該接合剤３０をＳＵＳ金属１０及び銅金属２０によって圧着する。
ここで、接合剤３０は、印刷機によってＳＵＳ金属１０の表面に塗布されたはんだペースト（はんだ）３１と、当該はんだペースト３１上に上に配置されたＮｉ箔（接合金属）３２と、当該Ｎｉ箔３２を被覆するように塗布されたはんだペースト３１と、からなる。これによって、はんだペースト３１は、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０の各表面に接触することとなる。
【００１７】
ＳＵＳ金属１０は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等の各種ステンレス金属であり、その成分は、Ｆｅを主に含有するとともに、ＣｒやＮｉを含有する合金である。例えば、ＳＵＳ３０４においては１８％のＮｉを含むステンレス鋼として知られている。また、ＳＵＳ３１６はそれにＭｏを添加したもので、耐食性、耐孔食性が更に向上したステンレス鋼として知られている。
また、銅金属２０は、本発明の被接合対象としての金属であり、銅金属を限定することなく、各種金属や合金を当該被接合対象として採用してもよい。本実施形態における銅金属２０は、電子機器の電子回路における接続端子に広く用いられる材料であり、一般的には銅以外の金属を添加した合金として用いられるものである。
また、接合剤３０は、はんだペースト３１とＮｉ箔３２とを有するものであり、はんだペースト３１は、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０に接触している。
【００１８】
ここで、はんだペースト３１は、はんだ粉末とフラックスを混合したクリーム状のペースト（ＳｎＡｇＣｕ系）であり、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０をリフロー（後述）によって接合すると共に、Ｎｉ箔３２をはんだペースト３１の内部に拡散させるものである。
また、はんだペースト３１は、他のはんだ粉末を有してもよく、例えば、ＳｎとＰｂの合金（含有量比６３％：３７％）からなる共晶はんだを含有したものでもよい。更に、当該Ｓｎ−Ｐｂ系はんだに他の元素、例えば、Ｂｉ、Ｉｎ等を添加した低融点はんだや、ＡｇやＳｂ、Ｃｕ等を添加して濡れ性や機械的特性を改善させたはんだ粉末を含有していてもよい。本実施形態では、ＳｎＡｇＣｕ系のはんだを採用しており、Ｐｂを含有していないことから環境負荷の低減が可能となる。
【００１９】
また、はんだペースト３１に含まれるフラックスは、接合面の清浄度と酸化皮膜生成の防止を行うために広く用いられるものである。このようなフラックスがはんだペースト３１に含有されることから、接合面の清浄化と酸化皮膜生成の防止が可能となる。
また、フラックスが含有されていないフラックスレスのはんだペースト３１を用いてもよい。この場合、接合面の酸化を防止するために、窒素ガスが置換されているような不活性ガス雰囲気や、真空雰囲気において、リフローが行われる。
このようにＳＵＳ金属１０の側、及び銅金属２０の側に各々配置されるはんだペースト３１の膜厚は、１５０μｍ程度が好ましい。このようにすれば、後述のリフローによってＮｉ箔３２を拡散させると共に、はんだ粉末を好適に溶融させて、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０を接合することが可能となる。
【００２０】
また、Ｎｉ箔３２は、リフローによってはんだペースト３１内に拡散し、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０を接合させる金属箔であり、本発明の接合金属として機能する。このようなＮｉ箔３２の厚さは、１００μｍ程度、好ましくは１００μｍ以下であることが好ましい。また、Ｎｉの融点は１５００℃程度の高温であることが一般的に知られているが、Ｎｉ箔３２がはんだペースト３１に挟持された状態でリフローが施されることにより、はんだペースト３１が溶融する温度においてＮｉ箔３２ははんだペースト内に拡散するようになっている。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すリフロー（加熱処理）を施す。
ここで、図１（ｂ）のリフローにおいて用いられるリフロー炉について、図２を参照して説明する。図２に示すように、リフロー炉１００は、加熱源１０１を有しており、当該加熱源の下方を通過する処理対象１０２を加熱させるようになっている。また、処理対象１０２は、不図示の搬送装置によってリフロー炉１００内を通過されるようになっている。加熱源１０１は、ヒータによって加熱された熱風をリフロー炉１００内に供給することで、処理対象１０２を加熱するものである。また、当該加熱源１０１は、赤外線ランプによって生成された赤外線を処理対象１０２に照射して、処理対象１０２を加熱するものであってもよい。このように構成されたリフロー炉１００は、処理対象１０２に保持されているはんだペースト３１を加熱し、当該処理対象１０２に対してはんだ付けを行うものである。
【００２２】
次に、上記のリフロー炉１００を用いることによる、加熱処理について図１（ｂ）を参照して説明する。
図１（ｂ）に示すように、ＳＵＳ金属１０及び銅金属２０によって圧着された接合剤３０は、リフロー炉１００を用いることにより溶融し、Ｎｉ箔３２の金属原子がはんだペースト３１内に拡散する。更に、拡散が進むことにより、ＳＵＳ金属１０と接合剤３０との接触面、及び銅金属２０と接合剤３０との接触面に金属間化合物３５が形成される。このような金属間化合物３５は、Ｆｅ−Ｎｉ系の化合物であり、はんだに対する濡れ性が高い特性を有している。従って、ＳＵＳ金属１０側に形成された金属間化合物３５と、銅金属２０側に形成された金属化合物３５との間において溶融したはんだ３６は、当該金属間化合物３５、３５の面内に濡れ広がり、ＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを電気的に導通させ、また、ＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを固着させる。
【００２３】
また、このようなリフローにおいては、はんだペースト３１とＮｉ箔３２が好適に拡散する温度域で行われる。一般的にはんだ付けは、ＪＩＳ規格において４５０℃より低温域での接合方法を意味しているが、本実施形態にリフローは、４５０℃よりも低温な温度、例えば、およそ２３０〜２５０℃程度で行われる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、リフローによってはんだペースト３１を含む接合剤３０を溶融させることにより、低温でＳＵＳ金属１０と銅金属２０を固着し、信頼の高い接合が行われる。
【００２５】
上述したように、本実施形態の接合方法及び接合剤においては、汎用性のはんだペースト３１と、Ｎｉ箔３２とを併用することで、低温で信頼性の高い接合を実現できる。また、リフローを施すことによって、はんだペースト３１を溶融させる程度の温度でＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを接合するので、ろう付けと比較して低い温度による接合を実現できる。また、一般的にはんだペースト３１の濡れ性が劣るＳＵＳ金属１０の表面に、上記の金属間化合物３５が形成されることによって、良好な濡れ性ではんだペースト３１が形成されるので、ＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを高い強度で接合することができる。従って、ＳＵＳ金属１０の欠点であるはんだペースト３１の濡れ性を高め、表面接触電気抵抗の低減化を実現できる。更に、このようにＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを接合させることができるので、当該ＳＵＳ金属１０が有するばね性を利用することが可能となる。
【００２６】
更に、低温雰囲気下でＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを接合できるので、高い接合温度による金属組織の変質を防止できる。また、耐熱性が劣る銅金属２０を接合する場合においては、ろう付けによる接合方法を採用することができないが、本実施形態においては耐熱性が劣る材料とＳＵＳ金属１０とを接合することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、ＳＵＳ金属１０と銅金属２０との接合方法について説明したが、これを限定するものではない。例えば、銅金属２０の代わりにＡｌ金属を採用してもよい。
また、本実施形態においては、はんだペースト３１をＮｉ箔３２の両面に塗布して、これらをＳＵＳ金属１０と銅金属２０とによって圧着させているが、これを限定するものではない。Ｎｉ箔３２の表面にメッキ法によってはんだを設け、これらをＳＵＳ金属１０と銅金属２０とによって圧着させてもよい。
また、本実施形態においては、接合金属としてＮｉ箔３２を採用したが、当該Ｎｉを限定するものではない。Ｎｉの代わりにＡｌを採用したＡｌ箔（接合金属）を用いてもよい。この場合、上記のリフローを行うことにより、Ｆｅ−Ａｌ系の金属間化合物３５が形成されるので、ＳＵＳ金属１０の表面の濡れ性を向上させることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
図３は、本実施形態を説明するための図であって、接合方法の工程図を示している。
なお、本実施形態では、先に記載した実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化する。
【００２９】
まず、図３（ａ）に示すように、接合をするための２つの金属材料として、ＳＵＳ金属１０、５０を用意する。そして、当該ＳＵＳ金属１０、５０の間に、接合剤４０を配置し、当該接合剤４０をＳＵＳ金属１０、５０によって圧着する。
ここで、接合剤４０は、はんだペースト３１内に粒子状の金属粒子（接合金属、接合金属の粒子）３３が混合されたものである。また、当該接合剤４０は、印刷機によってＳＵＳ金属１０の表面に塗布されている。また、金属粒子３３とは、Ｎｉ粒子であり、その粒径は１００μｍ、好ましくは１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すリフローを施す。
図３（ｂ）に示すように、ＳＵＳ金属１０、５０によって圧着された接合剤４０は、リフロー炉１００を用いることにより溶融し、金属粒子３３がはんだペースト３１内に拡散する。更に、拡散が進むことにより、ＳＵＳ金属１０と接合剤４０との接触面、ＳＵＳ金属５０と接合剤４０との接触面に金属間化合物３５が形成される。このような金属間化合物３５は、Ｆｅ−Ｎｉ系の化合物であり、はんだに対する濡れ性が高い特性を有している。従って、ＳＵＳ金属１０側に形成された金属間化合物３５と、ＳＵＳ金属５０側に形成された金属化合物３５との間において溶融したはんだ３６は、当該金属間化合物３５、３５の面内に濡れ広がり、ＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを電気的に導通させ、また、ＳＵＳ金属１０、５０を固着させる。
【００３１】
上述したように、本実施形態の接合方法及び接合剤においては、汎用性のはんだペースト３１と、Ｎｉの金属粒子３３を併用することで、低温で信頼性の高い接合を実現できる。また、リフローを施すことによって、はんだペースト３１を溶融させる程度の温度でＳＵＳ金属１０、５０を接合するので、ろう付けと比較して低い温度による接合を実現できる。また、一般的にはんだペースト３１の濡れ性が劣るＳＵＳ金属１０の表面に、上記の金属間化合物３５が形成されることによって、良好な濡れ性ではんだペースト３１が形成されるので、ＳＵＳ金属１０、５０を高い強度で接合することができる。従って、ＳＵＳ金属１０の欠点であるはんだペースト３１の濡れ性を高め、表面接触電気抵抗の低減化を実現できる。更に、このようにＳＵＳ金属１０、５０を接合させることができるので、当該ＳＵＳ金属１０が有するばね性を利用することが可能となる。
更に、低温雰囲気下でＳＵＳ金属１０、５０を接合できるので、高い接合温度による金属組織の変質を防止できる。
【００３２】
なお、本実施形態においては、金属粒子３３としてＮｉ粒子を採用したが、Ａｌ粒子を採用してもよい。この場合、上記のリフローを行うことにより、Ｆｅ−Ａｌ系の金属間化合物３５が形成されるので、ＳＵＳ金属１０、５０の表面の濡れ性を向上させることができる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。
図４は、本実施形態を説明するための図であって、上記のＳＵＳ金属１０からなるバネ部材を電子部品に接合させた図である。
図４に示すように電子部品６０は、金属基板（被接続対象）６１上に、電子回路部６２と、バッテリ６３と、バネ端子（ステンレス鋼）６４と、固定端子６５とを備えた構成となっている。
金属基板（被接合対象）６１は、ＳＵＳ金属、銅、Ａｌ、等からなるものであり、バネ端子６４に接合される部材である。
電子回路部６２は、金属基板６１上に一体形成されたものである。また、当該電子回路部６２は、半導体素子等のスイッチング素子を備えており、バッテリ６３の電力によって所定の駆動を行うようになっている。また、このような電子回路部６２は、耐熱性が劣るという特性を有している。
バッテリ６３は、正負の端子を有しており、正端子は固定端子６５に、負端子はバネ端子６４に、各々接触されるものであり、電子回路部６２に電力を供給するものである。
バネ端子６４は、上述の第１実施形態及び第２実施形態に示したＳＵＳ金属１０と同じ材料である。また、当該バネ端子６４は、金属基板６１上に接続されたものであり、電子回路部６２にバッテリ６３の負端子を導通させるようになっている。また、当該バネ端子は、弾性を有しているためバッテリ６３の着脱が行われた際に、弾性変形を利用してバッテリ６３の負端子に接触するようになっている。
固定端子６５は、バッテリ６３の正端子に接続されたものであり、電子回路部６２に導通させるようになっている。
【００３４】
ここで、符号７０に示すバネ端子６４と金属基板６１との接合部分においては、上記の実施形態に示した接合方法によって、バネ端子６４と金属基板６１が接続されている。即ち、バネ端子６４と金属基板６１との間に接合剤３０又は接合剤４０を配置させ、リフローを行うことによってバネ端子６４と金属基板６１とを接合させている。このような接合剤がバネ端子６４の表面に配置され、リフローによってバネ端子６４と金属基板６１とが接合されることにより、ＳＵＳ鋼の欠点であるはんだの濡れ性を高め、更に表面接触電気抵抗の低減化が施される。
【００３５】
また、金属基板６１には、耐熱性が劣る電子回路部６２が形成されているが、ろう付けと比較して低温処理が可能なリフローによってバネ端子６４と金属基板６１とが接合されるので、電子回路部６２は破壊されること無く、リフロー後においても正常に機能する。
また、バネ端子６４は、ばね性を有しているので、バッテリ６３の負端子に接触することで、十分な導電性で導通させる。
【００３６】
上述したように、本実施形態の電子部品においては、低接触電気抵抗、はんだに対する濡れ性の向上、及び高いばね性を実現できる。また、接合剤３０又は４０を用いてリフロにより接合させることで、低温で信頼性の高い接合を実現できる。また、リフローを施すことによって、はんだペースト３１を溶融させる程度の温度でバネ端子６４と金属基板６１とを接合するので、ろう付けと比較して低い温度による接合を実現できる。また、一般的にはんだペースト３１の濡れ性が劣るＳＵＳ金属の表面に、上記の金属間化合物３５が形成されることによって、良好な濡れ性ではんだペースト３１が形成されるので、バネ端子６４と金属基板６１とを高い強度で接合することができる。
【００３７】
更に、低温雰囲気下でＳＵＳ金属１０と銅金属２０とを接合できるので、高い接合温度による金属組織の変質を防止できる。また、耐熱性が劣る電子回路部６２を備えた金属基板６１を接合する場合においては、ろう付けによる接合方法を採用することができないが、本実施形態においては低温で接合できるので、当該金属基板６１とバネ端子６４とを接合することができる。
【００３８】
このような電子部品は、携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器における電気的な接点において使用することが可能となる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態における接合方法を説明するための工程図。
【図２】本発明の第１実施形態における接合方法のリフローを説明するための工程図。
【図３】本発明の第２実施形態における接合方法を説明するための工程図。
【図４】本発明の第３実施形態における電子部品を説明するための図。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ＳＵＳ金属（ステンレス鋼）、２０  銅金属（被接合対象）、３１  はんだペースト（はんだ）、３２  Ｎｉ箔（接合金属）、３３  金属粒子（接合金属）、３０、４０接合剤、５０  ＳＵＳ金属（被接合対象）、６１  金属基板（被接続対象）、６４  バネ端子（ステンレス鋼）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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